针对双柱上推式锻造液压机,分析了在锻造过程中存在的偏载工况,研究了偏载的传递路径,明确了纵向偏载总是存在的客观性。建立了双柱预应力机架的力学模型,分析了在偏载作用下机架的受力状态。结合对机架工作过程的研究,确定了预应力的计算方法。实例计算结果表明:锻造偏心距从100 mm增至250 mm,机架的预紧系数分别从横向偏载工况下的1.12增至1.45、从纵向偏载工况下的1.14增至1.77,机架在纵向偏载工况下为了保证自身整体性所需的预应力更大。通过仿真分析进一步比较立柱与下梁间接合面的闭合状态,结果表明:相较于横向偏载工况,机架在纵向偏载工况下更易开缝且最大缝隙更大;对于纵向偏载工况,立柱的纵向挠度随着预紧系数的增加显著减小,且预紧系数增至1.8时,最大缝隙趋于0 mm,验证了计算方法的可行性。并基于偏载工况与预应力机架的研究,提出

由于大型设备(如液压机、拉伸机等)所使用的超大吨位预应力机架的连接螺纹受力非常大,是整个设备的薄弱环节。本文采用有限元方法模拟了某125 MN拉伸设备的螺纹受力状况,并提出四种卸载结构降低螺纹的应力,通过有限元分析软件Ansys对4种方案进行了模拟计算,结果表明:“腰状杆螺栓+螺栓倒斜角+环槽内斜角螺母”的卸载结构能大幅降低螺纹的牙根应力,是最优的卸载结构,该研究为同类设备提供重要参考。

针对传统预应力机架结构锻造压机的立柱抗偏载能力差和立柱与上、下横梁端面接触状况不好等缺陷，对一种同样是预应力机架的新型插入式立柱的机构展开研究；就整体机架在立柱不同插入深度下进行了数值分析，得出不同插入深度下机架的应力状态、变形及立柱和上、下横梁的接触状况；找出合适的深度，研究结果对锻造压机及同类预应力机架结构的设计具有一定的参考价值。